Развитие литографии

        Бесспорно, для дальнейшего развития электроники, т.е. увеличения производительности за счет уменьшения размеров чипов, ключевым моментом является совершенствование методов литографии.

        Это значит, что толщина линий, наносимых светом на поверхности фоторезиста в момент формирования “рисунка” микросхемы, должна стремиться к уменьшению. Этого можно достичь уменьшением длины волны, ведь чем меньше длина волны,тем более мелкие детали рельефа она позволяет «нарисовать».

        Первоначально засветка производилась инфракрасным излучением с длиной волны чуть более 1 микрона – и ширина дорожек была примерно такой же. Затем стандартными стали

длины волн 435 и 365 нм. При помощи источника излучения с длиной волны 365 нм вычерчи-вались линии толщиной до 0,35 микрон, что почти соответствует длине волны.

        Затем благодаря переходу на источники, действующие в спектре глубокого УФ-излучения (DUV*литография “Deep UltraViolet”) с длиной волны 248 нм, полупроводниковая промыш-ленность перешла на 0,18_микронную литографию. Достижение топологических размеров в 100 нм и меньше потребует уменьшения длины волны излучения, возможно, за счет применения принципиально новых источников.

        В настоящее время интенсивно развивается EUV*литография (Extreme Ultra Violet)-литография в спектре жесткого ультрафиолета, обеспечивающая толщину линий проводников

в 70 нм, что примерно в тысячу раз меньше толщины человеческого волоса.

        EUV_литография является обычной литографией, но с использованием излучения с длиной волны 11 _ 14 нм, отражательной оптикой и фотошаблонами. Оптическая система содержит набор зеркал между источником света и маской.

Рис 106. Схема оптической литографии

        Чтобы дать читателю представление о преимуществах EUV_литографии, приведем несколько наглядных примеров:

· EUV_технология приводит к появлению микропроцессоров в 30 раз быстрее существующих. Процессор в 10 ГГц, например, будет настолько быстрым, что, например, за время, пока человек успевает моргнуть глазом (около 1/5 секунды), он сможет произвести порядка 2 млрд. вычислений.

· EUV_литография предназначена для печати на кремниевой подложке элементов размером 0,07 мкм (70 нм) и менее. Это все равно, что рисовать изображение размером с двухрублевую монету на поверхности Земли с космического корабля, а затем поверх него печатать другую картинку, четко совмещая их между собой. На одном кристалле соли (с ребром 0,25 мм) раз-местилось бы около 3600 таких 70_нанометровых элементов.

· Элементы, нанесенные с помощью EUV_ и DUV_литографии, примерно так же отличаются друг от друга, как две одинаковые линии, проведенные на бумаге шариковой ручкой (EUV) и маркером (DUV).Переход к EUV_ литографии позволил пересечь 100 нм рубеж, оставаясь в рамках традиционной фотолитографии. Однако сложная зеркальная оптика и технология изготовления фотошаблонов делает такой подход исключительно дорогим, оставляя место для разработки литографических процессов, основанных на иных физических принципах.